【題目】一小球用細(xì)繩懸掛于O點(diǎn)，繩的另一端系有質(zhì)量為的小球，拉至水平位置，給其一個(gè)垂直向下的初速度。當(dāng)球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，繩突然斷掉，球飛行水平距離后落地，如圖所示。已知O點(diǎn)離地面高度為，O點(diǎn)與球之間的繩長(zhǎng)為，重力加速度為g，忽略空氣阻力。

(1)求繩斷時(shí)球的速度大小v1；

(2)問(wèn)繩能承受的最大拉力多大？

(3)改變繩長(zhǎng)，使球重復(fù)上述運(yùn)動(dòng)，若繩仍在球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長(zhǎng)應(yīng)為多少？最大水平距離為多少？

【答案】（1） （2）（3）

【解析】解(1)設(shè)繩斷后球飛行的時(shí)間為，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有

豎直方向：

水平方向：

解得：。

(2)設(shè)繩能承受的最大拉力大小為，這也是球受到繩的最大拉力的大小．

球做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為

由圓周運(yùn)動(dòng)向心力公式，有

得:

設(shè)繩長(zhǎng)為，繩斷時(shí)球的速度大小為.繩承受的最大拉力不變，有

解得：

繩斷后球做平拋運(yùn)動(dòng)，豎直位移為，水平位移為，時(shí)間為.由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：

得

當(dāng) 時(shí)

有最大值。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】直流電動(dòng)機(jī)是一種使用直流電流的動(dòng)力裝置，是根據(jù)通電線圈在磁場(chǎng)中受到安培力的原理制成的。如圖乙所示是一臺(tái)直流電動(dòng)機(jī)模型示意圖，固定部分（定子）裝了一對(duì)磁極，旋轉(zhuǎn)部分（轉(zhuǎn)子）裝設(shè)圓柱形鐵芯，將線圈固定在轉(zhuǎn)子鐵芯上，能與轉(zhuǎn)子一起繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。線圈經(jīng)過(guò)滑環(huán)、電刷與電源相連，電源電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻不計(jì)。電源與線圈之間連接阻值為R的定值電阻。不計(jì)線圈內(nèi)阻及電機(jī)損耗。若轉(zhuǎn)軸上纏繞足夠長(zhǎng)的輕繩，繩下端懸掛一質(zhì)量為m的重物，接通電源，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)重物上升，最后重物以速度v1勻速上升；若將電源處短接（相當(dāng)于去掉電源，導(dǎo)線把線圈與電阻連成閉合電路），釋放重物，帶動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，重物質(zhì)量m不變。重物最后以v2勻速下落；

根據(jù)以上信息，寫(xiě)出v1與v2的關(guān)系式。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，并始終保持以速度v勻速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)將質(zhì)量為m的某物塊由靜止釋放在傳送帶上的左端，過(guò)一會(huì)兒物塊能保持與傳送帶相對(duì)靜止，設(shè)物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，對(duì)于這一過(guò)程，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　)

A. 摩擦力對(duì)物塊做的功為0.5mv2 B. 物塊對(duì)傳送帶做功為0.5mv2

C. 系統(tǒng)摩擦生熱為0.5mv2 D. 電動(dòng)機(jī)多做的功為mv2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m＝1 kg的小物塊，從光滑平臺(tái)上的A點(diǎn)以v0＝3m/s的初速度水平拋出，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，恰好沿B點(diǎn)的切線方向進(jìn)入固定在地面上的豎直圓弧軌道，圓弧軌道的半徑為R＝0．5 m，B點(diǎn)和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ＝53°，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g＝10 m/s 2。 （sin 53＝0．8，cos 53＝0．6）求：

（1）A、B兩點(diǎn)的高度差h；

（2）若小物塊恰好經(jīng)過(guò)圓弧軌道最高點(diǎn)D，則小物塊在豎直圓弧軌道內(nèi)克服摩擦力做的功W。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中：

(1)在確定小球落地點(diǎn)的平均位置時(shí)通常采用的做法是______________________，其目的是減小實(shí)驗(yàn)中的________(選填“系統(tǒng)誤差”或“偶然誤差”)．

(2)入射小球每次必須從斜槽上______________滾下，這是為了保證入射小球每一次到達(dá)斜槽末端時(shí)速度相同．

(3)入射小球的質(zhì)量為m1，被碰小球的質(zhì)量為m2，在m1＞m2時(shí)，實(shí)驗(yàn)中記下了O、M、P、N四個(gè)位置(如圖所示)，若滿足____________________(用m1、m2、OM、OP、ON表示)，則說(shuō)明碰撞中動(dòng)量守恒；若還滿足_____________________(只能用OM、OP、ON表示)，則說(shuō)明碰撞前后動(dòng)能也相等．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列物理量是矢量的是( )

A. 電勢(shì) B. 電壓 C. 電場(chǎng)強(qiáng)度 D. 電勢(shì)能

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一根不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩兩端分別連接在固定框架上的A、B兩點(diǎn)，細(xì)繩繞過(guò)光滑的輕小滑輪，重物懸掛于滑輪下，處于靜止?fàn)顟B(tài)．若緩慢移動(dòng)細(xì)繩的端點(diǎn)，則繩中拉力大小的變化情況是（）

A. 只將繩的左端移向點(diǎn)，拉力變小

B. 只將繩的左端移向點(diǎn)，拉力不變

C. 只將繩的右端移向點(diǎn)，拉力變大

D. 只將繩的右端移向點(diǎn)，拉力不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】引力常量G是重要的物理常量之一，測(cè)出引力常量的科學(xué)家是（　�。�

A. 第谷 B. 開(kāi)普勒 C. 卡文迪許 D. 牛頓

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，某質(zhì)點(diǎn)做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的圖象．下列說(shuō)法正確的是( )

A. t=0時(shí)，質(zhì)點(diǎn)的速度為零

B. t=0.1s時(shí)，質(zhì)點(diǎn)具有y軸正向最大加速度

C. 在0.2s～0.3s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向做加速度增大的加速運(yùn)動(dòng)

D. 在0.5s～0.6s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)沿y軸負(fù)方向做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)

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